题目：甘油催化氢解铜基、镍基催化剂的研究

以生物柴油的副产物甘油为原料，通过催化氢解制备二元醇(1,2-丙二醇，1,3-丙二醇，乙二醇)的工艺路线，是目前解决甘油过剩的有效途径。
本论文主要研究了铜基催化剂和镍基催化剂对甘油氢解反应的影响，考察了其甘油氢解催化性能，利用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD、XPS、N2O滴定多种表征手段研究了催化剂的组成、结构、性质。获得如下结果：
1. 采用共沉淀法制备了Cu/ZnO、Cu/ZnO/Al2O3、Cu/ZnO/ZrO2、Cu/ZnO/Nb2O5和Cu/ZnO/MgO催化剂。结果表明，Cu/ZnO/Al2O3催化剂的甘油氢解催化活性和稳定性明显高于Cu/ZnO催化剂，并且两者对产物1,2-丙二醇和乙二醇的选择性相差不大；而Cu/ZnO/ZrO2、Cu/ZnO/Nb2O5和Cu/ZnO/MgO催化剂甘油氢解的活性相比Cu/ZnO催化剂降低。考察了反应条件（氢气压力、甘油浓度、反应温度、催化剂用量、反应时间）的影响，得到了较好的催化剂制备条件和反应操作条件。较高的氢气压力有利于1,2-丙二醇的生成，采用Cu/ZnO/Al2O3催化剂，在H2压力为5 MPa，甘油水溶液浓度为80 wt%，反应温度为200 oC，催化剂用量为甘油的5 wt%的条件下反应10 h，甘油的转化率达到99.7 %，1,2-丙二醇的选择性为93.2%，乙二醇的选择性为4.1%。
2. XRD、BET、XPS、NH3-TPD结果表明，Cu/ZnO/Al2O3催化剂的ZnO衍射峰明显变弱，说明ZnO晶粒减小，催化剂的BET比表面积显著增大，催化剂表面存在较多的弱酸位和中强酸性位，N2O滴定数据也表明，Cu/ZnO/Al2O3催化剂表面金属Cu的分散度比Cu/ZnO催化剂有了显著的提高。
3. 采用浸渍法制备了一系列不同载体负载Ni催化剂，考察了碳载体和金属氧化物载体对催化剂催化氢解甘油制二元醇反应性能的影响。结果表明，不同载体负载Ni的催化剂上甘油的转化率，选择性相差很大，碳做载体时甘油的转化率大小顺序为：CNTs > OMC > AC；金属氧化物作载体时甘油的转化率大小顺序为γ-Al2O3 > SiO2 > MgO > ZrO2 > CeO2 ≈ Nb2O5。采用Ni/CNTs催化剂，在H2压力为5 MPa，甘油水溶液浓度为20 wt%，反应温度为200 oC，催化剂用量为甘油的5 wt%的条件下反应10 h，甘油的转化率达到20.6 %，1,2-丙二醇的选择性为76.5 %，乙二醇的选择性为20%。相同条件下采用Ni/γ-Al2O3催化剂甘油的转化率为18.8 %，1,2-丙二醇的选择性为83.7 %，乙二醇的选择性为10.3 %。反应液中添加助剂NaOH可以改变反应途径大幅度提高甘油的转化率。通过对Ni/AC催化剂还原方式和还原温度的考察结果表明，Ni/AC催化剂在不经过热处理，直接通H2在350 oC下还原3 h后催化剂活性最好，优化了反应条件。